CN110857732A - 换挡装置和变速器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于变速器的换挡装置和变速器，所述换挡装置包括：用于驱动换挡装置的换挡电机，与换挡电机传动连接的拨叉轴，空套在拨叉轴上的换挡拨叉，根据本发明的设计方案在拨叉轴上设有销轴，在换挡拨叉上设置与销轴的运动路径相匹配的滑槽，并且销轴嵌入在所述滑槽内，在拨叉轴被换挡电机转动时，销轴能够在滑槽内滑动，从而使得换挡拨叉沿着拨叉轴轴向移动。

Description

换挡装置和变速器
技术领域
本发明涉及一种用于变速器的换挡装置，其包括：用于驱动换挡装置的换挡电机，与换挡电机传动连接的拨叉轴以及空套在拨叉轴上的换挡拨叉，借助换挡拨叉移动齿套以完成换挡操作。
背景技术
变速器是机动车的重要部件，换挡的平顺性会非常直观地影响驾驶员的乘驾感受。由CN 206958229 U已知一种AMT自动换挡装置，其包括换挡电机和换挡拨叉，每个换挡电机的输出端固装有丝杆，该丝杆上套装有丝杆螺母，所述丝杆螺母的一侧和所述换挡拨叉固定连接，所述换挡拨叉的拨叉端用于拨动对应的同步器的同步器齿环，在换挡拨叉的对应位置上有位移传感器，该位移传感器用于监测换挡位置并反馈给控制器。这种换挡装置的结构相对复杂，由于丝杆传动并不能带来很好的平顺性且移动速度较慢。
发明内容
因此，本发明所要解决的技术问题是，提供一种用于变速器，尤其用于电桥驱动系统的变速器的换挡装置，其能够克服现有技术中的缺点，并且能够改善换挡平顺性并提高换挡速度。
所述技术问题被一种用于变速器的换挡装置所解决，所述换挡装置包括：用于驱动换挡装置的换挡电机，与换挡电机传动连接的拨叉轴，空套在拨叉轴上的换挡拨叉，根据本发明的设计方案在拨叉轴上设有销轴，在换挡拨叉上设置与销轴的运行路径相匹配的滑槽，并且销轴嵌入在所述滑槽内，在拨叉轴被换挡电机转动时，销轴能够在滑槽内滑动，从而使得换挡拨叉沿着拨叉轴轴向移动。由于利用销轴与滑槽的相对滑动使得换挡拨叉轴向移动，因而提高了换挡拨叉移动的平顺性，并因此改善了换挡操作的平顺性。
根据本发明的一个优选实施方式，销轴被设计为与拨叉轴固定连接，尤其设计为一体式，例如在拨叉轴上模制销轴或者通过过盈配合在拨叉轴上固定销轴。另外有利的是，滑槽在换挡拨叉的端部具有开口，从而能够在将换挡拨叉的套筒套入拨叉轴时，使得销轴从该开口进入滑槽。
根据本发明的另一个优选实施方式，在拨叉轴上设有通孔，销轴能够穿过该通孔并与该通孔固定连接，例如过盈连接、螺纹连接、粘接或者铆接。因此在这个实施方式中，滑槽可以不具有开口，但在换挡拨叉套筒的与滑槽对置的表面上需要设有孔，用于销轴穿过。在装配时，换挡拨叉首先套接在拨叉轴上，并移动到相应的位置，随后将销轴插入拨叉轴中并同时穿过换挡拨叉的拨叉套筒，最终被定位在滑槽内。此外有利的是，滑槽的形状与换挡装置的运动路径相一致，从而能够同时实现旋转运动和直线运动，使换挡准确且平顺。同时，滑槽可以通过铣刀进行加工，易于实施且成本较低。
根据本发明的另外的优选实施方式，在换挡拨叉上设置自锁槽，且在所述自锁槽上方安置能够嵌入到自锁槽内的自锁装置。自锁装置嵌入到自锁槽内能够使得换挡拨叉被固持在相应的位置上。当变速器进行换挡时，自锁装置被提高，换挡拨叉才能够开始轴向移动。移动到相应位置后，自锁装置再次嵌入到自锁槽内，使得换挡拨叉被止动。有利的是，自锁装置是限位传感器，这种限位传感器除了起到限定换挡拨叉的位置的功能之外还能够具有测量换挡拨叉位移的功能。另外优选的是，自锁槽的数目与换挡装置的挡位数相一致，相应的自锁槽对应相应的挡位。当换挡拨叉移动到相应的挡位之后，自锁装置嵌入到相应的自锁槽内。另外有利的是，自锁槽的形状与换挡装置的自锁力和换挡行程相一致，例如自锁槽越深，则换挡装置的自锁力越大；自锁槽越多且相互之间的间距越大，则换挡装置的换挡行程越长。
根据本发明的另外的优选实施方式，在换挡拨叉的两端安置回位弹簧。优选的是，当换挡拨叉处于空挡位置时，两端的回位弹簧不被压缩，当换挡拨叉进行换挡时，压缩一端的回位弹簧，因而当需要再次换挡时，换挡拨叉能够在回位弹簧的作用下迅速回到空挡位置，从而提高了换挡的速度和平顺性。
根据本发明的另外的优选实施方式，换挡电机通过齿轮组转动拨叉轴，所述齿轮组包括啮合的主动齿轮和从动齿轮，优选的是，所述主动齿轮的直径小于所述从动齿轮。由于换挡电机通过齿轮组来驱动拨叉轴，因而可以提高输出到拨叉轴上的扭矩并降低拨叉轴的转速。优选的是，拨叉轴通过花键与从动齿轮抗扭连接。
所述技术问题还能够通过一种变速器，尤其用于电桥驱动系统的变速器所解决，所述变速器具有包括上述特征的换挡装置。
附图说明
下面结合附图，示意性地阐述本发明。附图为：
图1示出根据本发明的换挡拨叉的立体图；
图2示出具有根据本发明的换挡装置的变速器的立体图。
相同的或者功能相近的部件使用相同的附图标记。
具体实施方式
图1示出根据本发明优选实施方式的换挡拨叉2的立体图。如图所示，根据本发明涉及的换挡拨叉2具有拨叉臂21和拨叉套筒22，在拨叉套筒22上设置滑槽23和自锁槽24。
图2示出具有根据本发明优选实施方式的换挡装置的变速器。在该变速器中安置用于换挡的换挡装置，该换挡装置具有换挡电机1，换挡拨叉2，拨叉轴3，回位弹簧4和限位传感器5，其中，在换挡电机1的输出端抗扭地连接有主动齿轮6，主动齿轮6与从动齿轮7啮合，从动齿轮7的直径优选大于主动齿轮6，从而能够输出更大的扭矩；拨叉轴3与从动齿轮7抗扭连接，优选一体式连接或者通过花键连接；在拨叉轴3上设置销轴8，该销轴8与拨叉轴3与拨叉轴3固定连接；换挡拨叉2借助换挡套筒22套接在拨叉轴3上，并且将销轴8容纳在滑槽23内；在换挡套筒22与从动齿轮7之间以及换挡套筒22与固定壳体之间安置回位弹簧4；在换挡拨叉2的自锁槽24上方安置限位传感器5，该限位传感器5能够伸入自锁槽24内，从而使得换挡拨叉2止动。
下面结合附图2阐述根据本发明的换挡装置的工作原理。在接受到来自控制单元的换挡命令后，换挡电机1启动，通过主动齿轮6和从动齿轮7转动拨叉轴3，由于销轴8被固定在拨叉轴3上，因此销轴8在滑槽23内转动，利用销轴8与滑槽23的形状配合将销轴8的旋转运动转换为滑槽23，即换挡拨叉2的直线运动(沿着拨叉轴3的轴向运动)，因而换挡拨叉2的拨叉臂21拨动同步器的齿套9，完成换挡操作。
根据本实施例的变速器应用在电桥驱动系统中，其具有三个挡位，即一挡，二挡和空挡。换挡拨叉3的自锁槽24的数目与挡位相一致，因此如图1所示，在该实施例中的换挡拨叉3具有三个自锁槽24，例如，中间的自锁槽对应空挡，左侧自锁槽对应一挡，右侧自锁槽对应二挡。当变速器需要从空挡换到一挡时，换挡电机驱动齿轮对6,7使得换挡拨叉2开始向右移动，限位传感器5升高且离开中间的自锁槽24，并实时测量换挡拨叉2的位移，换挡拨叉2带动齿套9向右移动并压缩回位弹簧4，在齿套9卡入挡位后，限位传感器5立即嵌入到左侧自锁槽中，从而使得换挡拨叉2止动并被保持在该位置上。当变速器需要再次换挡时，在限位传感器5离开自锁槽后，在回位弹簧4的作用下，换挡拨叉2能够迅速回到空挡位置，从而提高了换挡的速度。
虽然在上述说明中示例性地描述了可能的实施例，但是应该理解到，仍然通过所有已知的和此外技术人员容易想到的技术特征和实施方式的组合存在大量实施例的变化。此外还应该理解到，示例性的实施方式仅仅作为一个例子，这种实施例绝不以任何形式限制本发明的保护范围、应用和构造。通过前述说明更多地是向技术人员提供一种用于转化至少一个示例性实施方式的技术指导，其中，只要不脱离权利要求书的保护范围，便可以进行各种改变，尤其是关于所述部件的功能和结构方面的改变。
附图标记列表
1 换挡电机
2 换挡拨叉
21 拨叉臂
22 拨叉套筒
23 滑槽
24 自锁槽
3 拨叉轴
31 外花键
32 环形槽
4 回位弹簧
5 限位传感器
6 主动齿轮
7 从动齿轮
8 销轴
9 齿套
10 差速器

Claims (12)

1.一种用于变速器的换挡装置，包括：
换挡电机(1)，
与所述换挡电机(1)传动连接的拨叉轴(3)，
空套在所述拨叉轴上的换挡拨叉(2)，
其特征在于，
在所述拨叉轴(3)上设有销轴(8)，在所述换挡拨叉(2)上设置与所述销轴(8)的运动路径相匹配的滑槽(23)，并且所述销轴(8)嵌入在所述滑槽(23)内，在所述拨叉轴(3)被所述换挡电机(1)转动时，所述销轴(8)能够在所述滑槽(23)内滑动，从而使得换挡拨叉(2)沿着拨叉轴(3)轴向移动。
2.根据权利要求1所述的换挡装置，其特征在于，所述销轴(8)被设计为与所述拨叉轴(3)固定连接。
3.根据权利要求2所述的换挡装置，其特征在于，所述滑槽(23)在所述换挡拨叉(2)的朝向所述销轴(8)的端部具有开口。
4.根据权利要求1所述的换挡装置，其特征在于，所述滑槽的形状与所述换挡装置的运动路径相匹配，使得所述换挡装置能够同时实现旋转运动和直线运动。
5.根据权利要求1所述的换挡装置，其特征在于，在所述拨叉轴(3)上设有通孔，所述销轴(8)能够穿过所述通孔并与所述通孔固定连接。
6.根据权利要求1所述的换挡装置，其特征在于，在所述换挡拨叉(3)上设置自锁槽(24)，且在所述自锁槽(24)上方安置能够嵌入到所述自锁槽(24)内的自锁装置。
7.根据权利要求6所述的换挡装置，其特征在于，所述自锁槽(24)的数目与所述换挡装置的挡位数相一致。
8.根据权利要求6所述的换挡装置，其特征在于，所述自锁装置是限位传感器(5)。
9.根据权利要求6所述的换挡装置，其特征在于，所述自锁槽(24)的形状与所述换挡装置的自锁力和换挡行程相一致。
10.根据权利要求1所述的换挡装置，其特征在于，在所述换挡拨叉(3)的两端安置回位弹簧(4)。
11.根据权利要求1所述的换挡装置，其特征在于，所述换挡电机(1)通过齿轮组(6，7)转动所述拨叉轴(3)。
12.一种变速器，其特征在于，所述变速器具有根据权利要求1至11中任一项所述的换挡装置。
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